上海化学高考题

问题描述：

31.小苏打,胃舒平,达喜都是常用的中和胃酸的药物.
达喜的化学成分是铝和镁的碱式盐.
①.取该碱式盐3.01 g,加入2.0 mol/L盐酸使其溶解,当加入盐酸42.5 mL时开始产生CO2,加入盐酸至45.0 mL时正好反应完全,计算该碱式盐样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比.
②.在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量氢氧化钠,过滤,沉淀物进行干燥后重1.74 g,若该碱式盐中氢元素的质量分数为0.040,试推测该碱式盐的化学式.

重在过程

问题解答：

[答案]：（1）0.012mol。(2）3.8。(3）n(OH－)∶n(CO32－)＝16∶1。 (4）Al2Mg6(OH)16CO3•4H2O。
[解析]：(1)2片小苏打所含NaHCO3的质量为1g，其物质的量为1g84g/mol =0.012mol，
由HCO3－＋H+===CO2↑＋H2O，可知n(H＋)=0.012mol。
(2)6片小苏打的物质的量为：3/84==0.036mol，即中和的H＋为0.036mol，而每片的Al(OH)3的物质的量为0.245/78=0.0031mol，由Al(OH)3＋3H＋ ===Al3+＋3H2O，所以Al(OH)3的片数为：0.012/0.0031=3.8片。
(3)①碱式盐中加入HCl，首先是碱式盐中的OH-和CO32-与H+（42.5mL）反应生成H2O和HCO3-，,然后HCO3-继续与盐酸反应，消耗45.0mL时正好反应完全。
所以n(HCO3－)＝2.0mol•L－1×（0.045L-0.0425L）＝0.005mol，即n(CO32-)=0.005mol，H＋与CO32-、OH-－反应的H＋的总物质的量为：2.0mol•L－1×0.0425L＝0.085mol，所以n(OH-)=0.08mol，该碱式盐样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比：16∶1。
②能与过量的NaOH溶液反应产生沉淀的只有Mg2＋，所以n[Mg(OH)2]＝1.74/58=0.03mol，若碱式盐中不含结晶水，则氢元素（OH-）的质量分数为：0.08mol×1g/mol＝0.08g，氢元素的质量分数为：0.08/3.01=0.027＜0.04，说明碱式盐中含有结晶水，根据题意有：
m(Al)＋m(H2O)＋0.03mol×24g/mol（Mg2+）＋0.005mol×60g/mol（CO32-）＋0.08mol×17g/mol（OH-）=3.01g，[2/18*m（H2O）+0.08*1]/3。01=0.04，所以m(H2O)=0.36g，n(H2O)=002mol，m(Al)=0.27g，n(Al)=001mol，所以n(Al3＋)∶n(Mg2＋)∶n(OH－)∶n(CO32－)∶n(H2O)
＝0.01mol∶0.03mol∶0.08mol∶0.005mol∶0.02mol＝2∶6∶16∶1∶4，即碱式盐的化学式为：Al2Mg6(OH)16CO3•4H2O。